暖芯迦|暖芯迦推出可编程神经调控平台芯片-元神ENS001 暖芯迦,暖芯迦芯片,元神ENS00

一简介
生物芯片研发商暖芯迦(Nanochap)于近日发布了一款全新的专为神经调控应用而设计的芯片系统（SoC）-元神ENS001（图1）。这款芯片是业内首款多通道、刺激参数与波形完全可编程并支持多种刺激模式的SoC芯片，可灵活应用于各种可穿戴、植入式神经/肌肉电刺激和神经调控应用。作为一款神经调控领域的平台型芯片，可以帮助该领域内厂商的产品设计创建独特、高度灵活性的系统解决方案。

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图1 元神ENS001芯片实物图
随着神经科学领域研究的不断发展，神经调控研究与应用正迅速的发展。在过去的几十年里，神经调控在越来越多的领域被应用，让众多的患者接受神经调控技术的治疗，并得到了改善。
神经系统是人体极其复杂的系统，影响着人体的各个方面，因此神经调控技术的应用范畴非常广泛，包括了体外应用和植入式应用的设备，覆盖包括如神经系统损伤、运动功能障碍、慢性疼痛、痉挛状态、癫痫、胃肠及膀胱功能障碍、外周血管疾病、心脏缺血、视听觉障碍以及心因性疾病（如抑郁症、强迫症）等众多领域。
正因为神经调控技术具有可调控、可逆性、持久性和靶向性等诸多特点，能够广泛应用于神经系统导致的各种病症，具有非常广阔的开发空间，也为该技术市场规模的快速提升创造了空间，正成为目前市场的热点。

【暖芯迦|暖芯迦推出可编程神经调控平台芯片-元神ENS001】二系统介绍
元神ENS001芯片集成了32MHz ARM 处理器、多通道高灵活刺激驱动电路、片上充电电路、可配置升压直流转换器以及温度传感器等模块，如图2所示，是一款高度集成的可编程的神经/肌肉刺激和神经调控解决方案芯片。

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图2 ENS001系统框图
ENS001芯片输出电流和输出电压调节幅度大，自由度高。
单个通道电流可以从几个uA调节到70mA，升压电路输出电压可以从0V调节到60V。芯片集成三种刺激电路（驱动器A，驱动器B，驱动器C），支持从DC到50kHz以上的单/双向电流波形输出，包括正弦波/方波/三角波及各种调制波形，并可通过对芯片编程实现任意波形，可应用于绝大部分刺激器的应用。驱动器A支持4通道同时输出，可在45V-60V电压下输出33uA-67mA电流，采用动态电荷复制技术实现电荷平衡，适用于TENS、IFT和EMS等设备。
驱动器C支持8通道同时输出，可在10V-25V下输出100uA-25mA电流，同样实现动态电荷平衡，适用于DBS和SCS等植入体。驱动器B可支持最高23通道分时输出，可在10V-20V电压下输出8uA-2mA电流，并达到100%电荷平衡，适用于人工耳蜗等植入体。
系统集成ARM处理器，可以灵活控制刺激器以及其它模块。芯片的模拟部分配备了可编程增益放大器、比较器、12位SAR ADC以及温度传感器，可以采集相关人体信号并与刺激器形成联动闭环控制。芯片的片上充电电路可满足用户充电功能需求，支持I2C，UART，SPI通信接口以及常用的具有4个公用端子(COM)和16个区段端子(SEG) 的LCD屏幕驱动。

三应用范围
元神ENS001是一款高度集成的，可任意编程的神经/肌肉刺激芯片（刺激波形及参数均可自由定制），其大范围高精度可调的输出电流幅值与频率以及多通道的属性，决定了ENS001芯片可应用于目前我们已知的绝大部分的神经调控应用场景，如图3所示。

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